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1、第30卷第4期中外公路1862010年8月文章編號:1671-2579(2010)04-0186-04黃墩大橋主梁懸臂澆注施工中的掛籃設(shè)計與分析12胡宗浩,李小剛(1.南平市浦南高速公路南平城區(qū)連接線開發(fā)建設(shè)有限公司,福建南平353000;2.華東勘測設(shè)計研究院)摘要:針對黃墩大橋單索面、寬主梁的結(jié)構(gòu)特點,在探討了掛籃形式選擇的基礎(chǔ)上,采用后錨點掛籃以適應(yīng)黃墩大橋的主梁施工,并建立有限元模型分析了掛籃結(jié)構(gòu)和主梁節(jié)段的受力特性和安全性,計算結(jié)果顯示該掛籃體系能滿足黃墩大橋主梁施工要求。關(guān)鍵詞:斜拉橋;懸臂澆注;施工;掛籃;有限元m,中心梁高2.8m,主梁截面見圖2。主塔采用矩形
2、1工程概況空心斷面的帶鋼護壁及勁性骨架的混凝土結(jié)構(gòu)。福建省南平黃墩大橋主橋設(shè)計為115+165m單塔單索面預應(yīng)力混凝土斜拉橋,采用墩、塔、梁固結(jié)體系,總體布置見圖1。設(shè)計標準:汽車荷載等級為城-A級,人群荷載22.5kN/m,設(shè)計行車速度40km/h,設(shè)計洪水頻率為100年一遇,地震設(shè)防烈度為6級。黃墩大橋主梁采用倒梯形展翅等截面預應(yīng)力混凝圖1黃墩大橋主橋總體布置圖(單位:cm)土箱梁,單箱五室結(jié)構(gòu),箱頂全寬33.0m,梁底寬15.0圖2主梁典型截面形式(單位:cm)理,結(jié)構(gòu)安全。目前,該橋正在進行主墩墩柱的節(jié)段施5結(jié)語工,預期2010年底完成斜腿-梁體匯合處的施工。對北盤江特大橋中
3、斜腿-梁體匯合處應(yīng)遵循傳力參考文獻:的力線連接平順、過渡順暢的原則,優(yōu)化構(gòu)造設(shè)計,保[1]郭健,劉世忠,孫炳楠.大跨度預應(yīng)力斜腿剛構(gòu)橋的結(jié)點證該處受力合理;另外,桿系模型不能反映匯合處空間應(yīng)力分析[J].中國公路學報,2002(1).[2]張國棟,朱暾,張峰.梁-拱共同工作的橋梁有限元分析各向的剛度組成,必須選用空間實體有限元模型,方能[J].三峽大學學報:自然科學版,2001(5).準確而全面地模擬出該處的應(yīng)力狀況。從計算結(jié)果來[3]楊曉青,李爽,張欣禹.大跨徑斜腿剛構(gòu)改善結(jié)構(gòu)探索看,北盤江特大橋中斜腿-梁體匯合處的設(shè)計構(gòu)造合[J].遼寧省交通高等?？茖W校學報,2004(9).收稿日
4、期:2009-12-25作者簡介:胡宗浩,男,大學本科,高級工程師.2010年第4期胡宗浩,等:黃墩大橋主梁懸臂澆注施工中的掛籃設(shè)計與分析187主梁采用掛籃進行懸臂澆筑施工,邊跨側(cè)一個標準主梁的懸澆節(jié)段長為5.2m,混凝土方量為132.33m;主跨側(cè)一個標準主梁的懸澆節(jié)段長為6.0m,混凝3土方量為134.5m。由于該主梁頂板寬達33m,主梁施工采用了兩階段施工,即先澆筑寬度25m的箱梁,等主梁掛籃前移后再澆筑兩端4m的懸挑段,從而形成主梁整體。2掛籃形式選擇與設(shè)計雖然作為一種移動支架,各類掛籃的運行原理是一致的,即利用已筑梁體結(jié)構(gòu)承受待筑梁段的施工荷載,但隨著寬橋面的出現(xiàn),常
5、規(guī)的掛籃形式已經(jīng)不能滿足施工要求。針對該橋具有的一寬(梁寬33m)、二高(混凝土澆筑要求高、施工控制要求高)、三多(預應(yīng)力束種類多、箱室多)的結(jié)構(gòu)特點,主梁懸臂澆筑時掛籃設(shè)計成了一個重要內(nèi)容。目前,對于大跨度、大節(jié)距雙索面混凝土斜拉橋的主梁懸澆施工,常采用的是前支點掛籃施工。該方法借助斜拉索充當掛籃的前支點,與掛籃的中支點和后支點錨固裝置,組成掛籃的約束體系。前支點掛籃施圖3掛籃主要結(jié)構(gòu)示意圖(單位:mm)工工藝比較成熟,但應(yīng)用到該橋主梁上有以下困難:(1)主桁承重系統(tǒng):每套掛籃橫橋向采用四榀主(1)由于黃墩大橋主梁寬且單索面拉索布置在梁桁,分前后兩組,中間避開拉索區(qū),對應(yīng)布置在箱梁腹中間
6、,如果僅借助斜拉索作掛籃的前支點,會使側(cè)翼緣的標高較難控制,可能會使掛籃前端橫橋向穩(wěn)定性變板位置,構(gòu)成整個掛籃的承重系統(tǒng)。主桁桿件采用差,甚至可能會因荷載不對稱而造成掛籃橫向失穩(wěn)。H35035012/19mm,連接采用銷接拉桿式承重桁(2)目前采用掛籃現(xiàn)澆的混凝土斜拉橋,其橋面架,每組中間采用203mm10mm鋼管進行橫向聯(lián)翼緣板懸挑長度一般都在1.5m以內(nèi),而該橋懸挑段結(jié),取消了常規(guī)掛籃的前上橫梁設(shè)計,荷載均通過節(jié)點長度達到4m,且懸臂端板厚僅20cm,無法設(shè)置C形傳遞,更簡捷可靠。掛鉤。(2)錨吊桿系統(tǒng):掛籃錨吊桿除前吊桿采用吊帶(3)由于主梁較寬,使得掛籃橫跨大,要滿足橫向外,
7、其他均采用32精軋螺紋鋼。后吊桿及后錨桿安撓度小的要求較困難。裝時均通過千斤頂對其預施加拉力。同時,為減少吊(4)牽索力可能導致掛籃水平止推裝置的設(shè)置困桿、掛籃系統(tǒng)存在的安全隱患,在每組吊桿處增加變形難,如采用單點止推會造成水平力集中,局部壓力大,協(xié)調(diào)裝置,從而保證吊桿受力均勻。如采用雙側(cè)對稱約束則掛籃整體承受水平力,但會使(3)行走系統(tǒng):掛籃行走采用反扣輪平穩(wěn)結(jié)構(gòu),在掛籃構(gòu)造更復雜。后錨點上由反扣在工字形
